Севастопольский государственный технический университет
ИССЛЕДОВАНИЕ МОДЕЛЕЙ УПРАВЛЕНИЯ НА ОСНОВЕ КОМБИНАЦИОННЫХ СХЕМ В СРЕДЕ TRACE MODE
Методические указания
К выполнению лабораторных работ
По дисциплине «Автоматизированные информационно-управляющие системы»
для подготовки бакалавров по направлению
27.03.04 – Управление в технических системах
По профилю «Управление и информатика в технических системах»
Дневной и заочной форм обучения
Севастополь
УДК 681.5
Исследование моделей управления на основе комбинационных схем в среде Trace Mode: Методические указания к выполнению лабораторных работ по дисциплине «Автоматизированные информационно-управляющие системы» для подготовки бакалавров по направлению 27.03.04 – Управление в технических системах по профилю «Управление и информатика в технических системах» дневной и заочной форм обучения // Сост. Т.А. Грушун, А.И. Грушун – Севастополь: Изд-во СевНТУ, 2014. – 15 с.
Целью лабораторной работы является реализация и исследование моделей управления на основе комбинационных схем в среде Trace Mode.
Методические указания рассмотрены на заседании кафедры Технической кибернетики, протокол № от «» 2014 г.
Допущено учебно‑методическим центром СевНТУ в качестве методических указаний.
Рецензент: Карапетьян В.А. к.т.н., доцент кафедры ТК
Содержание
| 1. Цель работы | |
| 2. Краткие теоретические сведения | |
| 3. Порядок выполнения работы | |
| 4. Задание на лабораторную работу | |
| 5. Содержание отчета | |
| Библиографический список |
Цель работы
Реализовать и исследовать модели управления на основе комбинационных схем в среде Trace Mode.
Краткие теоретические сведения
Trace Mode – это программный комплекс, предназначенный для разработки, настройки и запуска в реальном времени систем управления технологическими процессами [1]. Все программы, входящие в Trace Mode, делятся на две группы:
- инструментальная система разработки АСУ;
- исполнительные модули.
Инструментальная система включает в себя три редактора:
- редактор базы каналов;
- редактор представления данных;
- редактор шаблонов.
В них разрабатываются: база данных реального времени, программа обработки данных и управления, графические экраны для визуализации состояния технологического процесса и управления им, а также шаблоны для генерации отчетов о работе производства.
Исполнительные модули – это программы, под управлением которых запускается АСУ, созданная в инструментальной системе.
Для примера используем инструментальную систему Trace Mode 5 для реализации модели логического управления, описанной следующей логической функцией: A AND B NOT C. Для этого необходимо выполнить следующую последовательность шагов:
- создать проект в редакторе базы каналов;
- создать узел;
- создать объект база;
- создать канал в объекте база;
- создать FBD-программу.
Разработка любого проекта всегда начинается в редакторе базы каналов. Чтобы загрузить этот редактор, надо выполнить команду Редактор базы каналов из группы установки инструментальной системы в меню Программы WINDOWS. При этом осуществляется запуск редактора базы каналов и на экране появляется его окно, показанное на рисунке 2.1.
Рисунок 2.1 – Окно редактора базы каналов
Для создания нового проекта следует нажать левой кнопкой мыши (ЛК) на иконке инструментальной панели, обозначенной на рисунке 2.1. При этом на экран выводится диалог, представленный на рисунке 2.2.
Рисунок 2.2 – Окно задания имени проекта
Зададим произвольное имя проекту. Подтвердим завершение настройки параметров проекта нажатием ЛК на кнопке ОК. При этом диалог Свойства проекта исчезнет с экрана, а в заголовке окна редактора базы каналов и его строке статуса появится название нового проекта.
Следующий шаг состоит в создании структуры проекта. Она включает в себя перечень узлов – операторских станций и контроллеров, которые работают под управлением Trace Mode. Для приведенного примера потребуется создать один узел – операторскую станцию.
Для создания узла надо выполнить команду Создать из меню Узел или нажать правой кнопкой мыши (ПК) в рабочей области редактора базы каналов. При этом на экране появится диалог Имя и тип узла, показанный на рисунке 2.3. В окне выбора типа узла раскроем список узлов под названием Большой. Для этого надо нажать ЛК в области [+], расположенной левее названия.
Рисунок 2.3 – Окно диалога «Имя и тип узла»
Для примера выберем тип операторской станции МРВ (монитор реального времени). Подтвердим создание узла нажатием ЛК на кнопку ОК. При этом диалог Имя и тип узла исчезнет с экрана, а в рабочем поле редактора базы каналов появляется обозначение созданного узла, как показано на рисунке 2.4.
Рисунок 2.4 – Обозначение созданного узла
Следующим шагом является создание базы каналов узла. Для этого необходимо дважды нажать ЛК на его изображении в рабочем поле окна редактора базы каналов. При этом открывается окно редактирования базы каналов, в котором выводятся изображения объектов базы каналов. Для редактирования каналов объекта необходимо дважды нажать ЛК на его изображении. При этом на экране появится диалог Каналы объекта, показанный на рисунке 2.5.
Рисунок 2.5 – Создание каналов объекта
Следующим шагом работы будет разработка FBD-программы, реализующей заданную модель логического управления на базе логических элементов.
Чтобы создать FBD-программу, следует сначала указать, на каком узле она будет использоваться. Для этого надо либо войти в режим редактирования базы каналов этого узла, либо просто выделить его в окне структуры проекта. В нашем случае выделим узел NODE 1. Далее для перехода в окно редактирования FBD-программ надо выполнить команду FBD-программы из меню Окна. При этом на экране появляется диалог FBD-программа. В нем можно выбрать FBD-программу для редактирования или создать новую.
Для создания новой программы надо выполнить команду Создать из меню Программа диалога FBD-программа. По умолчанию создаваемой программе присваивается имя FormN, где N – ее номер по порядку в данном узле. Для изменения имени программы в данном диалоге предусмотрено специальное поле.
Создадим новую программу, присвоив ей имя Задание2, как показано на рисунке 2.6.
Рисунок 2.6 – Диалог «FBD-программа»
Для перехода к редактированию созданной FBD-программы следует нажать ЛК на кнопке Редактировать. При этом диалог FBD-программа исчезнет с экрана, а в рабочее поле редактора базы каналов будет выведена выбранная FBD-программа. Кроме того, на экране появится диалог управления редактированием Меню FBD. Поскольку программа только что создана, рабочее поле редактора будет пустым. В нем будет только присутствовать диалог управления редактированием Меню FBD, показанный на рисунке 2.7.
Рисунок 2.7 – Меню FBD
Далее необходимо перейти в режим размещения новых блоков. Для этого надо нажать ЛК на соответствующей кнопке диалога Меню FBD и выполнить следующую последовательность действий:
- выбрать функциональный раздел Логические;
- выбрать блок побитового логического умножения (_&) и разместить его нажатием ЛК в рабочем поле;
- выбрать блок инверсии (!) и разместить его в рабочем поле;
- выбрать блок побитового логического сложения (_!) и разместить его в рабочем поле.
Далее следует перейти в режим редактирования связей для того, чтобы связать входы и выходы размещенных блоков, как показано на рисунке 2.8.
Рисунок 2.8 – Режим редактирования связей
Для соединения входа одного блока с выходом другого надо сначала выделить с помощью ЛК вход, затем снова нажать ЛК (при этом будет слышен звуковой сигнал) и, удерживая ее, переместить курсор в область второго конца связи. Для уничтожения связи следует выделить ее со стороны входа блока и нажать клавишу DEL.
Далее следует описать переменные и константы данной программы. Для описания любой переменной программы следует дважды нажать ЛК на соответствующем входе или выходе функционального блока. При этом на экране появится диалог, представленный на рисунке 2.9.
Рисунок 2.9 – Описание переменной FBD-программы
Настроим входы и выходы блоков в соответствии с таблицей 2.1.
Таблица 2.1 – Описание входов-выходов блоков
На этом разработка программы завершена. Далее запускается режим эмуляции, в котором задаются сигналы на входах блоков и при этом можно наблюдать, что происходит на выходе логической схемы.